PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計-停車場車位控制系統(tǒng)設(shè)計

1、東 北 石 油 大 學(xué)課 程 設(shè) 計課 程 PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計題 目 停車場車位控制系統(tǒng)設(shè)計學(xué)生專業(yè) 自動化 學(xué)生班級 07-3班學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2010 年 11 月 5 日東北石油大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書課程 PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計題目 停車場車位控制系統(tǒng)設(shè)計專業(yè) 自動化 姓名 學(xué)號 070601140301主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等主要內(nèi)容：掌握利用PLC來繪制梯形圖，接線圖及寫程序的能力掌握利用PLC對停車場車位運行原理設(shè)計，硬件系統(tǒng)設(shè)計，軟件系統(tǒng)設(shè)計掌握利用PLC進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試能力基本要求：首先按下X1，系統(tǒng)啟動，當(dāng)有車要進(jìn)入停車場時，首先通過入口檢測器X1，入口檢測器X1在

2、把數(shù)據(jù)送到中央處理器，如果有空位，燈Y3亮，則閘門經(jīng)正轉(zhuǎn)傳感器X5將閘門打開即Y1燈亮，過了30秒閘門經(jīng)反轉(zhuǎn)傳感器X6將閘門關(guān)閉，即Y2燈亮，如果有車來的時候，顯示車位已滿的燈Y4亮的時候，閘門不打開，當(dāng)有車進(jìn)來的時候計數(shù)器加1，當(dāng)有車走的時候計數(shù)器減1，直到加到16滿車位的時候。主要參考資料：1 史國生. 電氣控制與可編程控制器技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003. 2 阮友德. 電氣控制與PLC實訓(xùn)教程.北京：人民郵電出版社，2006.3 廖常初.PLC編程及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.4 張萬忠.可編程控制器應(yīng)用技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.5 張鳳珊.電器控制及可編程

3、控制器.北京：中國輕工業(yè)出版社.2001.完成期限 2010.11.12010.11.5 指導(dǎo)教師 霍鳳財 王婷婷 專業(yè)負(fù)責(zé)人 2010 年 10 月 15 日目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc279945083 第1章 停車場車位控制工藝分析 PAGEREF _Toc279945083 h 1 HYPERLINK l _Toc279945084 控制要求 PAGEREF _Toc279945084 h 1 HYPERLINK l _Toc279945085 1.2 設(shè)計任務(wù) PAGEREF _Toc279945085 h 1 HYPERLINK l _T

4、oc279945086 1.3 設(shè)計目的 PAGEREF _Toc279945086 h 1 HYPERLINK l _Toc279945087 1.4 PLC定義 PAGEREF _Toc279945087 h 1 HYPERLINK l _Toc279945088 表分配 PAGEREF _Toc279945088 h 1 HYPERLINK l _Toc279945089 第2章 停車場車位PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc279945089 h 3 HYPERLINK l _Toc279945090 2.1 CPU選擇及依據(jù) PAGEREF _Toc279945090 h 3

5、 HYPERLINK l _Toc279945091 2.2 PLC接線圖 PAGEREF _Toc279945091 h 3 HYPERLINK l _Toc279945092 完整梯形圖 PAGEREF _Toc279945092 h 4 HYPERLINK l _Toc279945093 2.4 PLC指令表 PAGEREF _Toc279945093 h 4 HYPERLINK l _Toc279945094 第3章 停車場車位PLC監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc279945094 h 5 HYPERLINK l _Toc279945095 停車場車位PLC監(jiān)控過程 PAGER

6、EF _Toc279945095 h 5 HYPERLINK l _Toc279945096 3.2 PLC硬件組成 PAGEREF _Toc279945096 h 5 HYPERLINK l _Toc279945097 3.3 PLC順序功能圖 PAGEREF _Toc279945097 h 5 HYPERLINK l _Toc279945098 3.4 PLC調(diào)試過程 PAGEREF _Toc279945098 h 6 HYPERLINK l _Toc279945099 結(jié)論與體會 PAGEREF _Toc279945099 h 8 HYPERLINK l _Toc279945100 參考

7、文獻(xiàn) PAGEREF _Toc279945100 h 9 HYPERLINK l _Toc279945101 附錄 PAGEREF _Toc279945101 h 10第1章 停車場車位控制工藝分析假設(shè)有一個停車場共有16個車位：1.在入口處裝設(shè)一傳感器，用來檢測車輛進(jìn)入的數(shù)目。2.在出口處裝設(shè)一傳感器，用來檢測車連出去的數(shù)目。3.尚有車位時，入口閘欄才可以將門開啟讓車輛進(jìn)入停放，并有一指示燈表示尚有車位。4.車位已滿時，則有一指示燈顯示車位已滿，且入口閘欄不能開啟讓車輛進(jìn)入。5.可從7段數(shù)碼管上顯示目前停車場共有幾部車。1.2 設(shè)計任務(wù)學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計任務(wù)，擬定設(shè)計方案與進(jìn)度計劃，

8、運用所學(xué)的理論知識，進(jìn)行停車場車位運行原理設(shè)計、硬件系統(tǒng)設(shè)計、軟件系統(tǒng)設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計，提高理論知識工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問題與解決問題的能力。主要內(nèi)容包括：1. 設(shè)計出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時序圖等；2. 系統(tǒng)有啟動、停止功能；3. 運用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計，并有主程序、子程序和中斷程序；4. 程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計；5. 進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)停車場車位的控制要求。1.3 設(shè)計目的本設(shè)計主要闡述了停車場的構(gòu)成、工作原理、工作條件。運用可編程控制器(PLC)對停車場汽車進(jìn)出進(jìn)行管理的方案，此方案大大提高了工作效率。本設(shè)計利用PLC控制停車場空位顯示，實現(xiàn)全自動運行。

9、利用出口、入口的車輛檢測傳感器，檢測車輛的出入，并用32位加減法計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)，從而達(dá)到自動控制的目的。1.4 PLC定義PLC即可編程序控制器，可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲之星邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)好算術(shù)運算燈操作的指令，并通過數(shù)字式，模擬式的輸入和輸出，控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過程。X100000X200001X300002X400003 X500004X600005Y101000Y201001 Y301002 Y401003 Y501004-01010第2章 停車場車位PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 CPU選擇及依

10、據(jù)PLC向這高速度，大存儲量方向發(fā)展，CPU處理虛度進(jìn)一步加快，使用64bit RISC芯片，多CPU并行，分時，分任務(wù)處理，則樣可使速度達(dá)到ns級。大中型PLC的掃描速度可達(dá)0.2ms/k左右。中央處理單元的功能：接受并存儲從編程器輸出的用戶程序和數(shù)據(jù)；診斷電源，PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程的語法錯誤；用掃描的方式接受輸入信號，送入PLC的數(shù)據(jù)寄存器保存起來；PLC進(jìn)入運行狀態(tài)后，根據(jù)存放的先后順序逐條讀取用戶程序，進(jìn)行解釋和執(zhí)行，完成用戶程序中規(guī)定的各種操作；將用戶程序的執(zhí)行結(jié)果送至輸出端?，F(xiàn)代PLC使用的CPU主要游以下幾種：1.通用微處理器，如8080，6800，Z80A,8086燈

11、。通用微處理器的價格便宜，通用性強。2.單片機(jī)，如8051燈。單片機(jī)由于集成度高，體積小，價格低和可擴(kuò)充性好，很適合在小型PLC上使用，也廣泛地用于PLC的智能I/O模塊。位片式微處理器，如AMD2900系列等。3.位片式微處理器時獨立于微型機(jī)的另一分支。它主要追求運算速度快，它以4位為一片。用幾個位片級聯(lián)，可以組成任意字長的微處理器。2.2 PLC接線圖 X0 X1 X2 X3 X4 X5COM X0 X1 X2 X3 X4X5X6 X7X8 X9X10 X11X12X13 X14 X15 X16 X17COMY0Y1Y2Y3COMY4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15

12、 Y16 Y17L GNDISPLAY圖2-1 PLC接線圖圖2-1 PLC梯形圖2.4 PLC指令表PLC指令見附錄第3章 停車場車位PLC監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計首先按下X1，系統(tǒng)啟動，當(dāng)有車要進(jìn)入停車場時，首先通過入口檢測器X1，入口檢測器X1在把數(shù)據(jù)送到中央處理器，如果有空位，燈Y3亮，則閘門經(jīng)正轉(zhuǎn)傳感器X5將閘門打開即Y1燈亮，過了30秒閘門經(jīng)反轉(zhuǎn)傳感器X6將閘門關(guān)閉，即Y2燈亮，如果有車來的時候，顯示車位已滿的燈Y4亮的時候，閘門不打開，當(dāng)有車進(jìn)來的時候計數(shù)器加1，當(dāng)有車走的時候計數(shù)器減1，知道加到16滿車位的時候。當(dāng)有車輛出去的時候，經(jīng)出口檢測器X4作用到中央處理器上，閘門經(jīng)正轉(zhuǎn)停止傳感器X

13、5將閘門打開，即Y1燈亮，經(jīng)過30秒后，閘門經(jīng)過反轉(zhuǎn)停止傳感器X6將閘門關(guān)閉，即Y2燈亮，此時計數(shù)器減1。3.2 PLC硬件組成停車場空位顯示PLC控制系統(tǒng)設(shè)計采用PLC控制系統(tǒng)將大大提高工作效率，和適應(yīng)工作環(huán)境的能力。車輛進(jìn)出停車場是由PLC為中心控制系統(tǒng)工作的。PLC是整體模塊，集中了驅(qū)動電路、檢測電路和保護(hù)電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能。因此在運用中，硬件也相對簡單，提高了控制系統(tǒng)的可靠性。另外它的編程語言也相對簡單。圖3-1 PLC硬件組成圖3.3 PLC順序功能圖C200X2X1X3紅燈C200綠燈K30綠燈綠燈X4M0M1M2M3M4RST C200Y3M8200C200Y4Y3Y3M800

14、2圖3-2 PLC順序功能圖X1是啟動按鈕，X2是停止按鈕，X4是出口傳感器，X3是入口傳感器;按下X1啟動系統(tǒng)，按下X2停止系統(tǒng)運行。X3有信號說明有車輛出去，計數(shù)器C200減1，X4有信號說明有車輛進(jìn)入停車場，計數(shù)器C200加1，當(dāng)C200計數(shù)沒有達(dá)到16時Y3綠燈亮，說明該停車場有空位，當(dāng)C200計數(shù)達(dá)到16時Y4紅燈亮，顯示該停車場沒空位。3.4 PLC調(diào)試過程若用圖形編程器或軟件包編程，則可直接編程，若用手持編程器編程，應(yīng)先畫出梯形圖，然后編程，這樣可少出錯，速度也快。編程結(jié)束后先空調(diào)程序，待各個動作正常后，再在設(shè)備上調(diào)試。為了準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，需要進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，調(diào)試的順序按照

15、先硬件后軟件，先局部后整體的順序來完成。（1）硬件調(diào)試：接通電源，檢查歐姆龍可編程控制器是否可以正常工作，接頭是否接觸良好，然后把其與電腦的通信口連接。 （2）軟件調(diào)試：按要求輸入梯形圖，轉(zhuǎn)換成指令表，并進(jìn)行語法的檢查，正確后設(shè)置正確的通信口，將指令讀入到指定的可編程控制器ROM中，進(jìn)行下一步的調(diào)試。（3）運行調(diào)試：在硬件調(diào)試和軟件調(diào)試正確的基礎(chǔ)上，打開歐姆龍可編程控制器的“RUN”開關(guān)進(jìn)行調(diào)試；觀察運行的情況，看是否是隨時按下停止按鈕可以停止系統(tǒng)運行，或者等待規(guī)定的脈沖后，系統(tǒng)是否停止運行。結(jié)論與體會經(jīng)過一周的努力，終于完成了這份課程設(shè)計。本來以為自己對可編程序控制器原理的知識掌握的還比較好

16、，但是到做課程設(shè)計的時候才發(fā)現(xiàn)自己存在著諸多不足，其中就有很多基礎(chǔ)知識都不是很完善，很多知識都掌握的不是很扎實。值得鼓勵的是我們?nèi)w組員不懈努力，我們一直地突破，一直地完善，一直地積極地尋找各種解決問題的方法。我很興奮，因為整個過程都是我們自己去設(shè)計的。盡管有過爭執(zhí)，有過激勵的爭辯，但是我可以很驕傲地說，這個設(shè)計是我們自己的東西，是我們自己努力而完成的。通過這次對PLC控制，讓我了解了PLC梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計原理。有很多設(shè)計理念來源于實際，從中找出最適合的設(shè)計方法。 雖然本次課程設(shè)計是要求自己獨立完成，但是，彼此還是脫離不了集體的力量，遇到問題

17、和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們在做課程設(shè)計的過程中要不停的討論問題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會使自己在做的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計和在一起。討論不僅是一些思想的問題，還可以深入的討論一些技術(shù)上的問題，這樣可以使自己的處理問題要快一些，少走彎路。多改變自己設(shè)計的方法，在設(shè)計的過程中最好要不停的改善自己解決問題的方法，這樣可以方便自己解決問題。設(shè)計過程中，通過針對性地查找資料，了解有關(guān)電子方面的資料，既增長了自己的知識面，補充最新的專業(yè)知識，又提高了自己的應(yīng)用能力和實踐能力。對學(xué)過的課本理論知識起到了很好的溫習(xí)作用。停車場空位顯示PLC控制系統(tǒng)采用PLC

18、為控制核心結(jié)構(gòu)合理、測試方法可靠，它具有較強的靈活性，提高了設(shè)備運行的可靠性。通過對停車場空位顯示PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計，讓我很好的運用了PLC的知識，對課本的知識進(jìn)一步的消化和鞏固。這次課程設(shè)計終于順利完成了，這個設(shè)計讓我獲益良多，只要用心去學(xué)習(xí)，不怕困難，團(tuán)結(jié)一心，不管多么艱難，我們都能取得成功，在以后的學(xué)習(xí)過程中，我會更加注重自己的操作能力和應(yīng)變能力，多與這個社會進(jìn)行接觸，讓自己更早適應(yīng)這個陌生的環(huán)境，相信在不久的將來，可以打造一片屬于自己的天地。參考文獻(xiàn)1 史國生. 電氣控制與可編程控制器技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003. 2 阮友德. 電氣控制與PLC實訓(xùn)教程.北京：人民郵電出版社，2006